SEN - Recherche

SEN - Recherche

Introduction

Les thématiques de recherche du groupe concernent les architectures et les méthodes pour concevoir efficacement des systèmes électroniques numériques répondant à des contraintes fortes. Ses objectifs sont en lien étroit avec l'étude des techniques de pointe permettant aux concepteurs de répondre aux contraintes toujours croissantes de gestion de la complexité, de fiabilité, de consommation électrique, de vitesse de fonctionnement, de sécurité et de flexibilité. Cette recherche est caractérisée par son lien fort avec les besoins industriels. Ainsi, elle se concentre sur de nouveaux concepts pour les technologies futures mais également sur des améliorations significatives aux produits existants. Ceci est illustré par la production scientifique du groupe, qui consiste non seulement en des publications mais également des brevets directement applicables par des industriels et du logiciel libre.

La recherche du groupe se focalise sur trois grands thèmes :

  • Les contraintes de sécurité sont traitées dans la thématique Matériel pour l'informatique sécurisée et de confiance (Trusted Computing Hardware)
  • Les contraintes de fiabilité sont traitées dans la thématique Analyse et conception de processeurs fiables basés sur des technologies non fiables (Analysis and Design of Reliable Processeurs Based on Unreliable Technologies)
  • Les contraintes de complexité et de consommation sont traitées dans la thématique Architectures optimales pour l'implémentation d'algorithmes complexes (Optimal Architectures for Complex Algorithms Implementations)

Matériel pour l'informatique sécurisée et de confiance (Trusted Computing Hardware)

La thématique de la sécurité du matériel est un thème extrêmement sensible pour assurer la sécurité inconditionnelle des communications. Malgré l'emploi d'algorithmes cryptographiques très sophistiqués, la chaîne de sécurité peut être corrompue au niveau du circuit électronique qui implémente le chiffrement. Le circuit peut "fuir" le secret, en général les bits d'une clé, par le biais de l'activité physique lors de l'exécution du chiffrement. Cette fuite par "canal caché" peut être l'objet d "attaques" pour extraire le secret. Les attaques sont soit de nature passive, en analysant la consommation dynamique ou le rayonnement électromagnétique, soit de nature active par injection de "fautes", c'est-à-dire en forçant le circuit dans un état vulnérable. La recherche du groupe consiste à élaborer à la fois des contre-mesures face aux attaques mais aussi de nouvelles attaques. Ces différents sujets de recherche sont étudiés autour d'un système embarqué : "SECMAT". Ce circuit intègre un microcontrôleur et des cryptoprocesseurs dotés de moyens de contre-mesures variés et peut être porté dans différentes technologies (ASIC, FPGA). Une plate-forme d'attaque a été conçue pour réaliser les attaques de différentes natures et valider les contre-mesures.

Analyse et conception de processeurs fiables basés sur des technologies non fiables (Analysis and Design of Reliable Processeurs Based on Unreliable Technologies)

Cet axe de recherche est commun avec le groupe C2S. Dans le groupe SEN il se focalise sur l'étude la robustesse liée à la baisse du rendement technologique. Avec les nanotechnolgies ou les technologies submicroniques (<100nm)il existe effectivement une émergence de nouveaux types de défauts. Ce problème induit des coûts de fabrication et de test accrus mais aussi une baisse de fiabilité des circuits. Notre objectif est de créer de nouvelles architectures résistantes aux défauts en considérant le traitement matériel du signal numérique.

Architectures optimales pour l'implémentation d'algorithmes complexes (Optimal Architectures for Complex Algorithms Implementations)

La thématique sur la faisabilité d'intégration sur puce d'algorithmes consiste à étudier les architectures et les méthodes de conception des circuits électronique. L'augmentation conjointe de la complexité algorithmique et des contraintes de performances, coût, consommation et disponibilité sur le marché, rend les objectifs d'intégration de plus en plus difficile à respecter d'une façon efficace. Une des composantes de recherche du groupe SEN repose sur la modification des algorithmes et les architectures associées de façon à ce qu'un calcul mathématique trop lent, consommant et coûteux, devienne faisable dans un circuit selon les contraintes physiques et économiques. Les algorithmes étudiés proviennent des domaines liés au télécommunications : les communications Numériques (Décodeurs de Codes canal, égalisation, décodeurs MIMO) et le Multimédia (Accélérateurs matériel de rendu). Par ailleurs le groupe travaille sur les méthodes de conception à haut niveau d'abstraction, c'est-à-dire indépendamment des technologies d'implémentation logicielles ou matérielles. Par exemple il s'agit d'étudier une bibliothèque de composants virtuels pour Système sur Puce (SOC) à partir d'une description à base du langage SystemC. Les phénomènes de dissipation et de formalisation des calculs asynchrones sont également étudiés de façon à mieux comprendre les liens entre les calculs abstraits et leur implémentation.

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